摘要:跨河桥梁会对河道水流结构产生一定影响,当阻水作用过大时,可能影响防洪安全及桥梁自身安全,阻水比是反映桥梁阻水影响的重要参数,值得深入研究。通过资料分析、概化计算,分析了不同桥型、不同桥跨及桥墩斜交对阻水比的影响。结果表明,拱桥和悬索桥的阻水比较小,斜拉桥次之,连续梁桥相对较大;当桥墩直径相同时,桥墩跨径越大,阻水比越小;当桥墩与水流斜交角度增大时,桥梁阻水比显著增加,建议斜交角度宜控制在5°~10°内。以长江中游武汉河段为例,分别采用一维和二维水流数学模型,模拟计算概化桥梁的壅水影响。结果表明,在设计洪水条件下,当阻水比为2%~20%时,采用一维模型计算得到桥前断面水位壅高值为0.02~0.22m;采用二维模型计算得到墩前冲高为0.12~0.30m,桥前断面平均壅高值为0.01~0.14m,两种模型计算结果存在差异的原因在于模型原理和概化方式的不同。综合壅水计算成果及相关技术标准,建议跨河桥梁阻水比宜控制在5%内,对于高山峡谷、无重要防洪保护对象的河段,经论证对防洪安全影响较小的,阻水比要求可适当放宽。并提出了减小阻水比的措施建议,包括选择阻水比小的桥型,加大桥梁跨径,采用流线型、圆形桥墩,将桥墩轴线顺水流布置等。研究可为桥梁工程设计、洪水影响评价及河道管理提供科学依据与参考。
文章目录
0 引言
1 阻水比统计及影响因素分析
1.1 桥梁阻水比统计分析
1.2 不同桥型对阻水比影响
1.3 不同跨径对阻水比影响
1.4 桥墩斜交对阻水比影响
2 不同阻水比桥梁壅水影响计算分析
2.1 一维模型计算分析
2.2 二维模型计算分析
3 阻水比控制指标及有关措施建议
3.1 阻水比控制指标要求
3.2 减小阻水比的措施建议
4 主要结论与建议